[发明专利]一种磷酸钛镁铝锂LAMTP单相陶瓷吸波材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种磷酸钛镁铝锂LAMTP单相陶瓷吸波材料及其制备方法与应用，制备方法为：原料为Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄、TiO₂、Al₂O₃、MgO，物质的量之比为1.1(0.65+0.5x)：3：1.7：0.15‑0.5x：x，x为0.01～0.1；原料混合后先在880℃～920℃下进行预烧，然后再在980℃～1020℃下进行等离子放电烧结。本发明无须采用复合材料，直接制备一种吸波性能显著的磷酸钛镁铝锂LAMTP单相陶瓷吸波材料，避免了复合材料长期使用时存在的氧化和界面反应问题。

技术领域

本发明属于吸波材料制备的技术领域，涉及一种磷酸钛镁铝锂LAMTP单相陶瓷吸波材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着军事科技的进一步发展，现代化信息战争对武器的隐身性能提出了高温下的使用需求。常见的高温吸波材料通常采用吸收剂和基体复合的方法，基体一般选用能够耐高温的陶瓷或玻璃，吸收剂一般为高电导率的碳系材料，如SiC、ZnO和Ti₃SiC₂等，通过调整吸收剂的种类、含量、尺寸、形貌和分布状态来实现电磁参数的调控。但是该种复合材料长期使用时存在氧化和界面反应的问题。

Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃由TiO₆六面体和PO₄四面体共同组成的骨架结构构成，Al³⁺离子可能位于四面体上也可能位于六面体上，Li⁺离子在六面体和四面体间隙中穿梭，具有较高的离子电导，广泛应用于储能领域。采用Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃单相陶瓷作为吸波材料，介电常数具有频散效应，可有效扩展吸收带宽，损耗机制为电导损耗，可通过调节电导率来调控电磁参数，优化吸波性能，可以避免长期使用低电导陶瓷基体/高电导吸收剂复合材料存在的界面反应和扩散问题。目前，采用固相法制备的Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃单相陶瓷的电导率在1×10^-4S·cm^-3～4×10^-4S·cm^-3，其电导率还有待提升；Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃单相陶瓷的介电常数实部在10.2～13.1，虚部在2.2～3.3；在X波段内，反射率低于-10dB的吸收带宽为2.25GHz，吸收带宽还有待拓展，最低反射率为-13.4dB，吸收峰还有待加深。

因此，针对上述问题，有必要对Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃单相陶瓷进行改性处理，提高其电导率、增加吸收带宽、加深吸收峰，以提高其吸波性能，扩大其应用范围。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种磷酸钛镁铝锂LAMTP单相陶瓷吸波材料及其制备方法与应用，解决了现有技术中存在的Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃单相陶瓷的吸波性能有待提升的问题。